Различия состояния молекул вещества в объеме фазы

Если система гетерогенна, т.е. состоит по меньшей мере из двух фаз, то между фазами обязательно существует граница раздела. С течением времени после соприкосновения фаз будет происходить диффузия молекул каждой из фаз в другую, в результате чего постепенно будет достигнуто равновесное распределение компонентов в объемах контактирующих фаз и на межфазной границе. Однако, состояние вещества на межфазной границе отличается от его состояния в объеме фазы. Можно выделить следующие типы межфазной границы: жидкость-газ (ж/г), жидкость-жидкость (ж/ж), твердое тело-твердое тело (т/т), твердое тело-газ (т/г) и твердое тело-жидкость (т/ж). Чаще всего термин «поверхность» используется в случаях, когда одна из фаз газ или пар. Свойства пограничного слоя, естественно, зависят от свойств соприкасающихся фаз и в первую очередь от сил межмолекулярного притяжения.

20.ЧТО ТАКОЕ ВНУТРЕННЕЕ ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ? КАК ЗАВИСИТ ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЯ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРА?

Внутри газа или Ж. притягательные силы действуют во всех направлениях одинаково и взаимно уничтожаются. Частицы движутся внутри, как свободные; но на поверхности притягательные силы действуют в одну сторону по направлению внутрь и вызывают нормальное к поверхности внутреннее давление P. Удары частиц на поверхности уравновешиваются не только давлением оболочки, но и этим внутренним давлением P. Величина его зависит как от природы тела, так и от степени сближенности частиц, т. е. от объема, в коем они движутся. Эта зависимость, по Ван-дер-Ваальсу: P = a / v 2 (см. Ваальса формула), где v — объем, занимаемый единицей веса тела, и a — постоянная величина, зависящая от природы тела и выражающая величину внутреннего давления на единицу поверхности, когда единица тела занимает единицу объема. Внутреннее давление уменьшает величину внешнего давления, которое необходимо, чтобы воспрепятствовать расширению газа, ибо удары частиц уравновешиваются суммой давления внутреннего и внешнего, p + P.

21. ПАВ. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ), вещества, адсорбция которых из жидкости на поверхности раздела с другой фазой (жидкой, твердой или газообразной) приводит к значит. понижению поверхностного натяжения. В наиболее общем и важном с практической точки зрения случае адсорбирующиеся молекулы (ионы) ПАВ имеют дифильное строение, т. е. состоят из полярной группы и неполярного углеводородного радикала (дифильные молекулы). Поверхностной активностью в отношении неполярной фазы (газ, углеводородная жидкость, неполярная поверхность твердого тела) обладает углеводородный радикал, который выталкивается из полярной среды. В водном растворе ПАВ на границе с воздухом образуется адсорбционный мономолекулярный слой с углеводородными радикалами, ориентированными в сторону воздуха. По мере его насыщения молекулы (ионы) ПАВ, уплотняясь в поверхностном слое, располагаются перпендикулярно поверхности (нормальная ориентация).. Задача ПАВ состоит в том, чтобы прикрепить молекулы жира к молекулам воды. Молекула ПАВ представляет собой сферу, один полюс которой - липофильный (соединяется с жирами), а другой - гидрофильный (вступает в связь с молекулами воды). То есть одним концом частица ПАВ прикрепляется к частице жира, а другим концом - к частицам воды.